Ivalon lukio CERN-tiedeleirillä

Maanantai 16.1.2017

Ilmassa oli odotuksen tuntua viimeisillä fysiikan ja matematiikan tunneilla ennen Sveitsin matkan alkua. Alkamassa oli yhdeksäs Ivalon lukion tiedeleirimatka Euroopan hiukkasfysiikan johtavaan tutkimuskeskukseen CERNiin, Sveitsin ja Ranskan rajalle Geneveen. Viimeiset matkajärjestelyt, ruokailu, viides oppitunti ja ryhmämme oli valmis matkaan: mukana oli Ivalon lukion abiturientit Anni Sipilä, Jyri Hetta, Sara Pekkala sekä toisen vuoden opiskelija Eemeli Kokkonen ja allekirjoittanut, Ivalon lukion matematiikan ja fysiikan opettaja Mikko Huttunen. Auringon paistaessa ryhmämme hyppäsi taksiin ja suuntasi lentokentälle, josta lento kohti Geneveä alkoi. Helsinki-Vantaalla oli pikainen vaihto, jonka yhteydessä ryhmäämme liittyi Espoon yhteislyseon lukion ja Espoon Kuninkaantien lukion tiedeleiriryhmät: kahdeksan opiskelijaa sekä opettajat molemmista lukioista.

Ilta oli jo pitkällä, kun ryhmämme saapui talviseen Geneveen. Lunta ja pakkasta oli jopa enemmän kuin pääkaupunkiseudulla. Kirjautuminen paikalliseen hostelliin, toisiin ryhmiin tutustuminen ja iltapala sinetöivät ensimmäisen matkapäivän. Näin seikkailumme alkoi.

-Mikko Huttunen




Tiistai 17.1.2017
Chamonixin reissu ja muuta mukavaa

Herätys tiistaiaamuna oli aikaisin: 6.45 Geneven
hostellissa. Kello kahdeksalta oli lähtö Chamonixiin Ranskan puolelle. Aamulla kiire meinasi tulla tavaroita pakatessa ja aamupalalle kiirehtiessä, mutta lopulta pääsimme kuitenkin aikataulussa matkalle. Päästessämme Chamonixiin sää oli todella kaunis: aurinko paistoi, taivas oli sininen ja maa hohti valkoisena. Chamonixissa lähdimme katsomaan L’Aiguille du Midi-vuorta. 3842 metriä korkean vuoren huipulle pääsimme täpötäyden hissin kyydissä.

L’
Aiguille du Midin huipulla oli melko tuulista ja todella kylmä. Huipulta löytyi näyttely, matkamuistomyymälä sekä ravintola. Kaakaot juotuamme ja nähtävyydet nähtyämme palasimme hissillä takaisin alas. Chamonixin kylässä meillä oli aikaa käydä syömässä, ennen kuin jatkoimme matkaa Montreuxin kaupunkiin. Montreuxista matkamme jatkui kohti CERNiä.

CERNissä saimme vastaanotosta huoneisiimme avainkortit, mutta suurin osa korteista oli koodattu väärin ja ne täytyi koodata uudelleen. Meillä oli myös toinenkin ongelma: meillä ei ollut wifi-yhteyttä. Ja sitä metsästämään lähdimme CERNin ruokalaan. Heikosti toimiva wifi löytyikin ruokalan takimmaisesta nurkasta ja siellä me sitten surffailimme puhelimillamme.

Iltapalan hankkiminen CERNin ruokalasta olikin kokemus: ensi näkemältä ja toiselta ja kolmanneltakin ruokala näytti hyvin hyvin sekavalta: kaikki luki ranskaksi ja syömistä oli joka suunnassa. Missään ei ollut alkua eikä loppua. Lopulta kuitenkin saimme iltapalat kasaan ja maksettua päästiin syömään. Syönnin jälkeen meillä oli vielä iltapalaveri kello 21.30, jonka jälkeen hengailimme vielä ruokalan nurkassa puhelimilla ja tutustuimme muihin reissulaisiin, jotka olivat Espoosta. Tämän jälkeen suuntasimme hostellille nukkumaan.

-Sara Pekkala





Keskiviikko 18.1.2017

Ensimmäinen varsinainen päivä CERN:ssä alkoi heti opiskelulla. Jo muiden matkakertomuksista tuttu CERN:n ruokalan sekavahko toiminta oli aistittavissa myös tällä porukalla. Aamiaista pienten ja suurten ihmettelyjen jälkeen kuitenkin saatiin, vaikkakin osa piti sapuskoja hivenen kalliinlaisina.

Heti kärkeen oli vuorossa hiukkaskiihdytin, siis laite, josta CERN tunnetaan. Puljun ensimmäinen kiihdytin esiteltiin meille aasialaista aksenttia vääntävän vanhan mukavan herran toimesta. Vaikka vehje rakennettiin jo 1950-luvulla, on sen toimintaperiaate jokseenkin sama kuin nykyisillä kiihdyttimillä. Oli vaikuttavaa seistä massiivisen laitteen vieressä tietäen, että sen avulla on hankittu monet Nobelin palkinnot. Jonkinlaisia ”fiiliksiä” tuotti myös jälkeenpäin saatu tieto siitä, että koko kiihdytinrakennus oli ollut 20 vuotta suljettuna voimakkaan säteilyn takia 1990-luvulta lähtien. Kiihdyttimen jälkeen paikan kulunvalvontatiimin Timo Hakulinen piti meille yleisesittelyt CERN:stä. Lopuksi porukka intoutui kyselemään kaikenlaista, vaikka spesifimmät tietopaketit olivat vielä tulossa seuraavan kolmen päivän aikana.

Lounaan jälkeen oli vuorossa monien odottama CMS-koeasema (
Compact Muon Solenoid), jolla toimii yksi CERN:n kruununjalokiveen Large Hadron Collider-kiihdyttimeen kuuluvista kokeista. Suomalaiset ovat aktiivisia juuri kyseisellä asemalla, joka ilmeisesti vaikutti mahdollisuuksiimme päästä näkemään se. Suurempi vaikutus lienee kuitenkin ollut sillä, että itse LHC oli huoltokatkolla, jolloin tunneliin on turvallista mennä. Ja olihan se vaikuttava: Tulevaisuuden fyysikko Jyri kertoi tunteneensa vierailun ”uskonnollisena” kokemuksena! Ensivaikutelma saattoi hämätä, mutta keskeltä ranskalaista peltoa paljastui käsittämättömän korkeaa tekniikkaa. Asemalla protonisuihkut törmäävät, ja törmäyksestä lähteviä hiukkasia analysoidaan mitä monimutkaisimmilla mittalaitteilla. Laitosta esitellyt Matti Kortelainen kertoikin, että kaiken suunnitteluun ja rakentamiseen onkin mennyt alan 2000 huipulta vaatimattomat 20 vuotta. Helppo uskoa, kun omin silmin näkee.

CMS-aseman jälkeen pääsimme tutustumaan tutkimustyön tekniikkaan. Meille pidettiin luento kiihdyttimien osien suunnittelusta ja valmistelusta sekä käytännön insinöörityöstä hiukkasfysiikan tutkimuslaboratoriossa. Luennon päätteeksi insinöörimme käytti porukan tehtaalla, jossa kiihdyttimien osia valmistetaan. Mitä spesifimpi osa, sitä varmemmin se on suunniteltava ja valmistettava
CERN:n verstaalla alusta loppuun. Osien fyysisten mittojen tarkkuus oli käsittämätön, sillä parhaimmillaan poikkeamia ei huomaa edes mikroskoopilla. Tällaisiin lopputuloksiin päästiin kuuleman mukaan ottamalla huomioon kaikki, ilman lämpötilaa myöten mittauksia ja tuotantoa suoritettaessa. Yksi esittelyn tarkoituksista oli myös tuoda julki CERN:n laaja ammattikuntien ja tieteenalojen kirjo. Jo ensimmäisenä päivänä kävi selväksi, ettei tarvitse olla puhdas fyysikko päästäkseen hiukkashommiin.

Illaksi suuntasimme
tietysti kaupungille. Lähtiessä käväisimme läpi vielä Microcosm-näyttelyn, jossa oli esillä mm. kiihdyttimien poikkileikkauksia ja kosmologiaa. Allekirjoittaneella jäi näyttelyn anti hieman yksipuoleiseksi, sillä LHC:n tekniikka tempasi mukaansa ja vei ajan muulta informaatiolta.

Kaupungille päästyämme moni suunnisti syömään. Osa meni Geneven vanhaan kaupunkiin. Jäätävä
Genevejärven tuuli yhdistettynä Alppien talveen oli kuitenkin Inarin fyysikoillekin sen verran kylmä koettelemus, ettei suurempia menohaluja ”kartsalla” pyörimiseen löytynyt. Pienen kauppakierroksen jälkeen palasimme ratikkapysäkille, tungimme kohmeisilla näpeillä franginhiluja lippuautomaattiin ja painelimme takaisin CERN:iin.

-Eemeli Kokkonen





Torstai 19.1.2017

Aamupalan jälkeen lähdimme kuuntelemaan Seppo Heikkilän esittelyä
CERNin tietojenkäsittelystä Data Centre VisitPointissa. Astuimme huoneeseen, jossa katsoimme suurella mustalla näytöllä olevaa esitystä, jossa Heikkilä kertoi CERNin tiedonkäsittelyn historiasta. Esittelyn aikana saimme kuulla kolmenlaisista tallennusmetodeista, datamäärän leikkaamisesta ja datan käsittelystä esimerkiksi kopioinnin ja datansiirron aikana. Esityksessä koimme myös suuren yllätyksen, kun Heikkilä sulki näytön. Meille paljastui, että näyttö olikin ikkuna, jonka takana näimme CERNin suuren datapankin täynnä informaatiota hiukkastörmäysten tuloksista. Tämän lisäksi saimme myös nähdä lähietäisyydeltä NEXTCUBE-työaseman, joka on maailman ensimmäinen web-palvelin (kone, jolla voi hakea www-sivuiksi kutsuttuja html-kieleen perustuvia dokumentteja).

Heikkilän mielenkiintoisan esittelyn jälkeen lähdimme kohti antimateriakoeasemaa Lars V.
Jorgensenin perässä. Jorgensen johdatti meidät rakennukseen, jossa protoneja törmäytetään atomiytimiin suurella nopeudella, jolloin syntyy protoni-antiprotonipareja. Törmäyksissä syntyy arviolta neljä protoni-antiprotoniparia miljoonaa törmäystä kohden. Antiprotonit erotetaan toisista hiukkasista magneettikentällä ja johdatetaan sitten AD:hen (Antiproton Decelerator), jossa antiprotonit hidastetaan noin kymmenesosaan valonnopeudesta. Tämän jälkeen ne kuljetetaan koekäyttöön ja säilytettäväksi. Pääsimme myös näkemään erilaisia koealueita kuten AEGISin, jossa tutkitaan painovoiman vaikutusta antimateriaan. Tämän jälkeen Jorgensen piti luennon, jossa hän kävi läpi antimaterian historiaa ja merkitystä sekä nykyaikana ja tulevaisuudessa. Antimateriatutkimus testaa fysiikan perusteorioita kuten standardimallia ja CPT-mallia. Lisäksi antimateriaa voi käyttää syöpähoidossa ja mahdollisesti tulevaisuudessa polttoaineena, jos sen valmistusnopeus nopeutuu erittäin paljon.

Lounaan jälkeen menimme kuuntelemaan Kati Lassila-Perinin luentoa hiukkaskiihdyttimistä ja -ilmaisimista sekä hiukkasfysiikan tulevaisuuden haasteista. Luennolla kertasimme paljon asioita, jotka olimme kuulleet aikaisemmin CERNissä ja lukiossa, mutta saimme myös vastata kysymyksiin ja opimme paljon hiukkastörmäyksissä tapahtuvista reaktioista. Muistelimme myös hiukkaskiihdyttimen rakennetta ja toimintatapaa. Mahdollisuus aktiiviseen osallistumiseen teki Lassila-Perinin luennosta yhden reissun parhaimmista omasta mielestäni, vaikka olinkin erittäin väsynyt sen puolessa välissä.

Tämän jälkeen lähdimme
S’Cool LABiin, jossa pääsimme rakentamaan oman sumukammion, jonka avulla pystymme seuraamaan erilaisten hiukkasten liikkeitä. Tässä projektissa meitä ohjasi Harri Toivonen. Saavuimme rakennukseen, joka muistutti suurikokoista kemian luokkaa. Meille näytettiin diaesitys, jossa opetettiin sumukammion rakentaminen. Tämän jälkeen aloimme valmistaa sumukammioita noin neljän ihmisen ryhmässä. Sumukammion rakentamiseen tarvitsimme kaksi taskulamppua, lasilaatikon kansineen, alkoholia ja kuivajäätä. Sumukammiolla pystyimme seuraamaan erilaisten hiukkasten aiheuttamia tiivistymiä sumukammion sisällä. Toivonen opetti meidät tunnistamaan erilaisia hiukkasia näiden perusteella. Sumukammion rakentaminen oli täysin erilainen kokemus, koska se oli paljon käytännöllisempää kuin muut aktiviteetit CERNissä.

Sumukammion rakentamisen jälkeen pääsimme seikkailemaan Genevessä “aarteenmetsästyksen” merkeissä. Jaoimme espoolaiset ja ivalolaiset muutamaan ryhmään ja lähdimme etsimään Geneven nähtävyyksiä opettajien kirjoittamien arvoitusten avulla. Kävimme muun muassa sveitsiläisen filosofin Jean Jacques Rousseaun patsaalla. Meidän oli tarkoitus käydä 17 eri paikassa, mutta lopulta ehdimme käydä vain seitsemässä väsymyksen ja nälän tähden. Tämän jälkeen kävimme syömässä ja lähdimme takaisin hostelliin nukkumaan. Seuraava päivä tulisi olemaan viimeinen päivämme Sveitsissä. Viikko oli selvästi kulunut vauhdilla.

-Jyri
Hetta




Perjantai 20.1.2017

Perjantai oli viimeinen päivämme sekä CERNissä että Sveitsissä. Herääminen alkoi vaatia jo hieman voimia, sillä aamut tuntuivat aikaistuvan päivä päivältä. Aamupalan syötyämme päivän ohjelma alkoi Aleksi Kurkelan yllättävän mielenkiintoisella luennolla ”Universumi liitutaululla – teoreetikon näkökulma hiukkasfysiikkaan”. Kurkela esitteli meille hiukkasfysiikan eri ”kokeita” ja kertoi muun muassa siitä, kuinka hän itse on tähän työhön päätynyt. Kysyessämme sitten, mitä teoreettisena fyysikkona oleminen käytännössä tarkoittaa, saimme vastauksen: ”Teoreettiset fyysikot ovat termodynaamisia koneita, jotka muuttavat kahvia papereiksi.”

Pienen kahvitauon jälkeen Antti Onnela tuli esittelemään meille CLOUD koetta. Ensin meille esiteltiin hieman kokeen tarkoitusta, joka on selvittää kosmisen säteilyn vaikutuksia ilmaston lämpenemiseen. Muutamien (kymmenien) diojen ja yhden havainnollistavan videon jälkeen pääsimme Onnelan mukaan katsomaan
CLOUDia paikan päälle. Edellytyksenä oli tietenkin suojautua pistämällä kypärä päähän, joka oli erityisesti meidän Eemelimme mieleen. Tästä siirryimmekin sitten jo lounaalle.

Seuraavana vuorossa oli palautekeskustelu, jossa jokainen ryhmämme jäsen kertoi miksi oli halunnut reissuun lähteä, ja millaista tutkimuslaitoksella vierailu sitten loppujen lopuksi oikein oli ollut. Kaikille tuntui onneksi jääneen positiivinen kuva: luennot olivat olleet mielenkiintoisia, ja eri laitteiden sekä tilojen näkeminen oli ollut ainutlaatuinen kokemus. Meille esiteltiin myös hieman CERNin harjoittelu- ja työmahdollisuuksia.

Kun lähdön aika sitten koitti, suuntasimme bussilla kohti kansainvälistä Punaisen Ristin ja Punaisen Puolikuun museota. Siellä jokainen sai pienen laitteen ja kuulokkeet, joiden avulla kuulimme, mitä oppaamme puhui pitäessään meille kierrosta. Kierroksella kuulimme muun muassa vaikuttavia tarinoita ihmisistä joita Punainen Risti on auttanut. Saimme myös tietää kuinka järjestö on syntynyt ja mitkä ovat sen tavoitteet.

Seuraavaksi hypättiin taas bussiin ja lähdettiin lentokentälle. Onneksi olimme ajoissa, sillä jonot olivat melko pitkät. Aika kului kuitenkin hyvin uusille tuttavuuksille jutellessa. Jonojen ohi päästyä kentällä täytyi vielä hetki leikkiä liukukäytävillä ja ostaa viimeiset tuliaiset ennen koneeseen nousua. Lento sujui hyvin, ja saavuimme illalla turvallisesti Helsinkiin.

Saatuamme laukut ja hyvästeltyämme Helsinki-Vantaalla toiset ryhmät lähdimme omalla porukalla suunnistamaan kohti seuraavaa hotellia, sillä meidän matkamme ei ollut vielä ohi. Hotellin etsimisessä oli pieniä ongelmia, mutta pääsimme kuitenkin hetken tai kaksi seikkailtuamme perille. Tästä voimme taas kiittää tuttua ja turvallista Google Mapsia. Huoneisiin päästyämme uni tuli melko nopeasti pitkän päivän jälkeen.

-Anni Sipilä




Lauantai 21.1.2017


Lyhyiden yöunien jälkeen lentokenttähotellin runsas ja maittava aamupala herätti mukavasti ryhmämme kotimatkaa varten. Matkaan saatiin vielä hieman lisäjännitystä, kun Baggage Dropin yhteydessä lentokenttävirkailija ilmoitti ryhmän saapuneen myöhässä eikä matkalaukkujen perille tuloa voitu enää taata, ryhmämme oli alle puoli minuuttia myöhässä. Ivalossa kävi kuitenkin ilmi, että myös matkalaukut ehtivät mukaan ja ryhmämme tiedeleirimatka päättyi onnistuneesti. Kaikille tuntui jääneen hyvä mieli matkasta ja oli mukava palata kotiin jälleen yhtä kokemusta rikkaampana. Lopuksi haluamme kiittää kaikkia matkaa tukeneita ja matkan järjestämisessä mukana olleita tahoja.

-Mikko Huttunen

Kommentit

Kirjaudu sisään lisätäksesi tähän kommentin